Naturalis, onderzoek naar de natuur

Naturalis is in Nederland een belangrijk kenniscentrum over de geologische en biologische diversiteit op aarde. Het in kaart brengen van deze diversiteit is zelfs de wetenschappelijke hoofdtaak van het museum. Naast deze diversiteit, onderzoeken de wetenschappers van Naturalis ook de patronen van diversiteit en de onderliggende processen die hebben geleid tot deze diversiteit. Hierdoor worden de achterliggende oorzaken van het optreden van veranderingen in de diversiteit vaak duidelijk.

Binnen Naturalis werken zich 24 wetenschappers (biologen, paleontologen en petrologen) aan onderzoek. Er zijn overigens ook veel internationale wetenschappers die onderzoek doen aan en met de collectie van Naturalis. De werkzaamheden die zij doen zijn als volgt te omschrijven:

Biologisch onderzoek

De biologen van Naturalis brengen de huidige biodiversiteit van Nederland en Zuidoost-Azië in kaart. Biodiversiteit is de verscheidenheid aan plant- en diersoorten die tegenwoordig op aarde leven, maar in Naturalis houden de biologen zich bezig met diersoorten, planten horen niet tot het onderzoeksterrein van het museum. Deze worden onderzocht op het Nationaal Herbarium Nederland.

De biologen voeren taxonomisch onderzoek uit. Hierbij worden soorten beschreven en op grond van gemeenschappelijke kenmerken in grotere groepen ingedeeld. Deze taxonomische indeling staat aan de basis van de biologische kennis. Het maakt het herkennen van organismen mogelijk, waarna allerlei onderzoek mogelijk is.

Door het in kaart brengen van de biodiversiteit is het mogelijk om de veranderingen door de tijd heen te volgen. Soorten kunnen in aantallen toe- en afnemen. Ze kunnen zelfs uitsterven. Aan de hand van deze veranderingen is het mogelijk om bijvoorbeeld advies uit te brengen aan natuurbeschermingsorganisaties of aan beleidsmakers op het gebied van natuurbehoud.

Paleontologisch onderzoek

De paleontologen van Naturalis brengen de biodiversiteit van vroeger en de wijze waarop deze door de tijd heen is veranderd in kaart. Dit doen zij aan de hand van bewaard gebleven resten (fossielen) van vroeger leven. Door fossielen uit opeenvolgende tijden te kan worden nagegaan hoe de huidige biodiversiteit tot stand is gekomen. Hiermee proberen ze evolutie van het leven in kaart te brengen. Met dit onderzoek wordt onder meer duidelijk hoe de mens zich heeft ontwikkeld en wat onze plek in de natuur is.

Geologisch onderzoek

De petrologen (gesteentekundigen en mineralogen) van Naturalis brengen de geologische diversiteit in kaart. Dit is de verscheidenheid aan gesteenten en mineralen. Aan de hand van deze kennis gaan petrologen de opbouw en ontwikkeling van de aarde na. Dit werk vormt vaak een basis voor de kennis over verspreiding van planten en dieren door middel van plaattektoniek. Daarnaast levert dit kennis op die wordt gebruikt voor bijvoorbeeld het opsporen van delfstoffen.

 

Het belang van collecties en expedities voor onderzoek en kennis

Door verzamelacties heeft Naturalis een collectie opgebouwd die een bescheiden afspiegeling vormt van de verscheidenheid aan diersoorten, fossielen, gesteenten en mineralen. Het is onmogelijk om volledig te zijn. De collectie is als het ware een archief van de geologische en biologisch diversiteit.

De collecties worden opgebouwd uit particuliere verzamelingen en verzamelingen tijdens expedities.

Tijdens de expedities verzamelen wetenschappers dieren, fossielen, gesteenten en mineralen. Ze schrijven op waar ze hun materiaal gevangen of gevonden hebben en leggen bijzonderheden vast, bijvoorbeeld over de leefomgeving van de dieren. Deze gegevens zijn nodig voor later onderzoek en om het gevonden materiaal op een juiste manier te kunnen archiveren.

In het museum worden de verzamelde exemplaren eerst geregistreerd en komen vervolgens in de collectie terecht.

Naturalis is gespecialiseerd in Zuidoost-Azië en Nederland

De meeste expedities van Naturalis gaan naar Zuidoost-Azië. Dit heeft twee redenen.

Ten eerste heeft ons koloniale verleden ervoor gezorgd dat Naturalis een enorme collectie aan Zuidoost-Aziatische objecten heeft verworven. Het is wetenschappelijk interessanter om een bestaande collectie verder uit te bouwen, dan een nieuwe te beginnen. De expertise van Naturalis op het gebied van de fauna van Zuidoost-Azië is wereldwijd bekend.

De tweede reden voor de Zuidoost-Aziatische herkomst van de collectie is dat dit gebied een ongekend hoge biodiversiteit kent. De oorzaak hiervoor is drieledig:

1)       Door de plaattektoniek (het bewegen van de continenten) zijn Australië en Zuidoost-Azië tegen elkaar gebotst. Hierdoor zijn de verschillende faunas (op Australië de buideldieren en in Zuidoost-Azië de kleine zoogdieren) gemengd.

2)       Het grote aantal eilanden maakte dat in het verleden door wisselingen in de zeespiegel sommige gebieden door landbruggen met elkaar verbonden waren. Dit maakte uitwisseling tussen diersoorten mogelijk.

3)      Ook geologische verschijnselen, zoals vulkanisme, zorgden ervoor dat de fauna veranderde. Door grote erupties zijn in het verleden verschillende soorten dieren op eilanden uitgestorven. Als dit gebeurt, is er vrijspel voor nieuwe soorten om zich te ontwikkelen.

Naast de grote collecties uit Zuidoost-Azië is er natuurlijk een grote collectie van onze inheemse fauna aanwezig.

 

De geschiedenis van de collecties

Al sinds de oprichting van het museum, in 1820 door Koning Willem I, is door alle verzamelacties een omvangrijke collectie ontstaan, die bestaat uit 10 tot 15 miljoen exemplaren. Veel van de vroeger verworven collecties kwamen uit de koloniën. Er werden vaak mensen in het buitenland gestationeerd voor bedrijven en de overheid. Vaak hielden deze er een hobby op na de inheemse fauna te verzamelen. Voor Nederland gebeurde dit met name in Zuidoost-Azië.

De verzamelaars probeerden zo veel mogelijk soorten in de verzameling te krijgen, van iedere soort een mannetjes, een vrouwtje en een jong. Later zijn veel van deze verzamelingen als geschenk in de collectie van Naturalis terechtgekomen. Naast deze manier van verzamelen waren er natuurlijk ook mensen die eropuit werden gestuurd met een opdracht tot het verzamelen van objecten voor al bestaande musea en natuurkamers (rariteiten kabinetten)

De wetenschappers van Naturalis gaan tegenwoordig nog steeds op expedities naar het buitenland, waardoor de collectie blijft groeien. Dit gebeurt wel in mindere mate dan vroeger.

 

De collectie

Indeling van de collectie

De verzamelde objecten van Naturalis zijn onderverdeeld in een aantal grote collecties aan de hand  van de taxonomische indeling:

• Gewervelde dieren
• Zoogdieren
• Vogels
• Reptielen en amfibieën
• Vissen

 

• Ongewervelde dieren
  • Geleedpotigen (waaronder de insecten)
  • Koralen
  • Sponzen
  • Wormen
  • Stekelhuidigen
  • Weekdieren

 

• Fossielen
  • Gewervelde dieren
  • Ongewervelde dieren
  • Planten
    
    
• Gesteenten en mineralen
  
  
• Edelstenen

 

Al deze collecties zijn onderverdeeld in meerdere deelcollecties. Zo zijn er binnen de collectie van zoogdieren onder andere de groepen roofdieren, knaagdieren en buideldieren. In iedere deel-collectie staan de objecten geordend bij elkaar.

Waarom is de collectie zo belangrijk?

De collectie is bijzonder waardevol omdat door het verzamelen en conserveren het in de toekomst voor wetenschappers nog steeds mogelijk is om onderzoek te doen aan de huidige bestaande diersoorten. Hierdoor kunnen veranderingen binnen soorten in kaart worden gebracht. Het is het werkmateriaal waaraan de geschiedenis van de biodiversiteit kan worden bestudeerd.

Een bijzondere plaats in de collectie hebben de type-examplaren. Een type exemplaar is het eerst beschreven exemplaar van een soort en daarmee de referentie voor andere exemplaren. Naturalis heeft een relatief groot aantal van deze exemplaren.

In de collectie van Naturalis zijn ook unieke deelcollecties aanwezig. Een greep uit de bijzondere collecties:

• De Dubois collectie, opgegraven fossielen uit Oost-Java. Dit is de eerste vondst geweest van wat wij nu kennen als Homo erectus. De fossielen zijn de eerste aanwijzing dat ook de mens aan de evolutie deelneemt. Ze geven inzichten in het ontstaan van onze eigen soort.
• De Von Siebold collectie, de historische fauna van Japan. Deze collectie is een bijna complete momentopname van de Japanse fauna in de vroeg negentiende eeuw. In Japan bestaat er niet zon collectie, omdat daar in die tijd nog geen natuurwetenschappelijk onderzoek werd gedaan.
• De Van Wickevoort Crommelin collectie. Dit is een complete collectie van broedvogels uit Nederland in de negentiende eeuw.
• De Collectie edelstenen en mineralen van Koning Willem I. Deze historische collectie heeft Koning Willem I geschonken bij de oprichting van het museum. Daarnaast bevat deze verschillende speciale objecten, zoals het marmeren tafelblad http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i001276.html
• Een aanzienlijke collectie recent uitgestorven dieren (o.a. dodo, Kaapse leeuw, blaauwbok). Dit is meestal door toedoen van de mens. Ze vormen een archief voor DNA dat niet meer op andere manier toegankelijk is.

De collectie in cijfers

De collectie van Naturalis omvat tussen de 10 miljoen en de 15 miljoen objecten. Hoeveel het er precies zijn is niet bekend. Sommige kleine dieren zitten met honderden tegelijk in een pot of in een doos, deze zijn niet per stuk geteld. In zon geval wordt een pot of doos als een object geteld.

Voor wetenschappelijk onderzoek zijn van iedere soort meerdere exemplaren nodig. Hiervoor zijn drie redenen. Niet ieder individu dat tot dezelfde soort behoort ziet er hetzelfde uit. Het is daarom belangrijk een zeker spreiding van kenmerken vast te leggen.

Er is per soort een uitgebreide collectie door de tijd heen. Hierdoor zijn veranderingen binnen een soort duidelijk in kaart te brengen. Voor iedere soort wordt geprobeerd om een geografische dekking te hebben over verschillende gebieden, zodat het mogelijk is om te onderzoeken of variaties plaatsgebonden zijn.

De 10 tot 15 miljoen objecten zijn als volgt verdeeld over de verschillende groepen:

• 3.000.000 ongewervelde dieren (exclusief insecten)
• 6.000.000 insecten
• 1.000.000 gewervelde dieren
• 1.000.000 fossielen
• 250.000 gesteenten en mineralen
• 40.000 edelstenen

Prepareervormen

Voordat objecten de collectie in gaan worden ze eerst geprepareerd en geconserveerd, dit kan zijn door ze te prepareren als balg. De botten en ingewanden worden er dan uitgehaald. De botten worden apart bewaard. De huid wordt daarna geprepareerd en geconserveerd, anders vallen de haren en veren uit. De huiden worden uiteindelijk gevuld met watten om ze compact te houden. Deze manier is voor wetenschappelijke doeleinden goed genoeg. De huiden kunnen ook worden opgezet in de natuurlijke houding. Ze worden dan ook gevuld met watten, maar er wordt ook ijzerdraad in gedaan om het te verstevigen.

Geblagde vogels compact opgeborgen in een lade

 

Naast het opzetten en maken van balgen is er ook nog de optie om dieren in potten met alcohol te stoppen. Met name voor reptielen en amfibieën is dit een goede methode. De ingewanden kunnen dan bewaard worden voor verder onderzoek. Doorgaans gebeurt dat in alcohol van 70%. In het geval dat het dier voor DNA onderzoek wordt gebruikt, is een 90% alcohol oplossing nodig.

Voor insecten worden andere methodes gebruikt, deze zijn in grote lades opgeprikt met een speld of in enveloppen gestopt.

De laatste methode om te conserveren  is het opbergen van onder andere gesteenten, mineralen en schelpen in doosjes.

De collectietoren

De collectie van Naturalis moet natuurlijk ook ergens worden opgeslagen. Daarvoor heeft Naturalis een 60 meter hoge toren. In deze toren worden de objecten onder specifieke omstandigheden bewaard om het vervalproces te vertragen. In de toren is het altijd donker, dit omdat licht en met name UV straling kleur doen vervagen en het vervalproces versnellen. Daarnaast heerst er ook een constant klimaat; de temperatuur en luchtvochtigheid zijn constant. Als dat niet zou zijn zouden dieren gaan rotten en de huiden gaan scheuren. 

De toren heeft de volgende specificaties:

Hoogte	60 meter
Aantal etages	20
Vloer oppervlak	7600m² = ongeveer 2.5 voetbalvelden
Inhoud	22.800m³
Stellingen, loketten en kasten	330 stellingen, kasten, etc x 20 meter = 6.600 m totale lengte
Geklimatiseerde luchtkolom	200m³ (in de spouwmuur)
Temperatuur	18 graden Celcius
Afwijking per jaar	maximaal plus of min 1 graad Celsius
Relatieve luchtvochtigheid	50-55%